Differenze tra le versioni di "Controllo automatico"

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IlIn [[scienza dell'''controlloautomazione]], diil tipo'''controllo '''''[[automa]]tico''automatico''' di un dato [[sistema dinamico]] è(ad esempio un tipo[[motore]], diun previsione[[impianto eindustriale]] modificao deluna [[comportamentofunzione biologica]] delcome sistemail che[[cuore|battito hacardiaco]]) losi scopoprefigge di otteneremodificare deiil risultati[[comportamento]] del sistema da controllare (ovvero delle sue "uscite") attraverso la manipolazione di opportuniopportune [[Input|datiGrandezza in ingressofisica|grandezze]] o d'[[alimentazioneInput|ingresso]].
Viene studiato dalla [[scienza dell'automazione]].
 
SiIn parteparticolare, conpuò lo studio di come ottenererichiedersi che il risultatol'uscita rimanga costante suad un valore prefissato al variare dell'ingresso (controllo semplice o '''[[regolazione]]'''<ref name="sap">[http://www.sapere.it/enciclopedia/contr%C3%B2llo+autom%C3%A0tico.html sapere.it - contròllo automàtico]</ref>) oppure segua fedelmente la dinamica dell'ingresso stesso ([[sistema di asservimento]] o comando<ref name="sap" />) a meno di amplificazioni e ritardi.
 
Il controllo del sistema in esame viene affidato ad un altro sistema costruito appositamente, detto "sistema controllante" o "'''sistema di controllo'''", che viene progettato dopo uno studio preliminare del sistema da controllare per individuarne un [[modello matematico]] sufficientemente preciso servendosi degli strumenti messi a punto dalla [[teoria dei sistemi]].
 
Il controllo automatico di un sistema presupponeè chepossibile essosolo siase il sistema stesso è '''[[Raggiungibilità|raggiungibile]]''' e '''[[Osservabilità|osservabile]]''':, cioè devese essereè possibile potersia influireportarlo sullain condizioneun internadato delstato sistema (il suo ''stato'')interno agendo sui suoi ingressi, sia risalire allaallo condizionestato inattuale cui si trova ildel sistema conoscendobasandosi isulle prodottisue del sistemauscite.
 
==Cenni storici==
[[File:Boulton and Watt centrifugal governor-MJ.jpg|thumb|left|[[Regolatore centrifugo]] in un motore del 1788 di Boulton e Watt.]]
 
UnoIl dei primiprimo esempiesempio di applicazione della teoria dei controlli fuè ildato dal [[Regolatore centrifugo]] sul quale [[James Clerk Maxwell|Maxwell]] affrontò un breveuno studio di analisi dinamica nel suo scritto del [[1868]] intitolato ''On Governors'', pubblicato nel 1867.<ref name=Maxwell67Maxwell1867>{{Cita pubblicazione
| autore = Maxwell, J.C.
| anno = 1867
}}</ref>
 
In seguito [[Edward John Routh]], allievo di Maxwell, generalizzò le conclusioni di Maxwell per la classe dei sistemi lineari.<ref name=Routh75Routh1975>{{Cita libro
| autore = Routh, E.J.
| coautori = Fuller, A.T.
| editore = Taylor & Francis
| id=ISBN
}}</ref> Indipendentemente da Routh, [[Adolf Hurwitz]] analizzò nel [[1877]] la stabilità del sistema servendosi di [[equazioni differenziali]]. Il risultato vienedi Routh e Hurwitz è generalmentenoto chiamatocome ''[[criterioteorema di Routh-Hurwitz]]''.<ref>
{{Cita libro
| autore = Routh, E.J.
}}</ref>
 
Negli [[anni 1890]] [[Aleksandr Michajlovič Ljapunov|Ljapunov]] contribuisceelabora alla formalizzazione dellele basi della [[Stabilità secondo Lyapunov|teoria della stabilità]].
 
Negli [[anni 1930]] [[Harry Nyquist|Nyquist]] proponeelabora unil [[Criterio di Nyquist|criterio di stabilità indi retroazioneNyquist]] che permette di stabilizzarestudiare la stabilità di un sistema in retroazione unitaria.
 
Con la [[Seconda guerra mondiale]], alcunila concettiteoria vengonodei applicaticontrolli aiespanse sistemiil [[Sistemasuo campo di guida|applicazione ai sistemi di guida[[puntamento]], ai [[Sistema di guida|sistemi di [[puntamentoguida]], e all'[[elettronica]]. Con la [[corsa allo spazio]] anche la guida dei veicoli spaziali divenne oggetto di studio della teoria dei controlli.
 
Negli [[Anni 1940|anni quaranta]], anche l'[[informatica]] diventa studio della teoria deldei controllocontrolli grazie agli studi sulla [[programmazione dinamica]] di [[Richard Bellman]]. Sempre negli anni '40 nasce la [[cibernetica]], una scienza multidisciplinare che sfrutta i risultati di questadella teoria dei controlli.
 
Negli [[Anni 1950|anni cinquanta]] [[John R. Ragazzini|John Ragazzini]] introdussecontribuisce alcuniintroducendo i concetti di [[controllo digitale]] e dila [[trasformata zeta|trasformata discreta]]. Altri campi di applicazione della teoria dei controlli sono l'[[economia]] e l'[[ingegneria chimica]].
 
Tra i campi di applicazione della teoria del controllo, si possono citare l'[[economia]],l'[[ingegneria chimica]].
Nella [[prima era spaziale]], la guida dei veicoli spaziali venne ampiamente studiata con i concetti della teoria dei controlli.
 
==Teoria dei controlli==
Esistono diverse tecniche per sintetizzare controllori in anello chiuso tra cui le soluzioni più note sono:
 
=== TecnicheControllo PID ===
{{vedi anche|Controllo PID}}
Rappresenta una delle soluzioni tecnichedi controllo più semplici e di [[forza bruta]], permette di ottenere buone prestazioni con sistemi prevalentemente lineari, mentre risulta deludente per sistemi con carattere fortemente non lineare (ad esempio: sistemi LTV<ref>Con la sigla LTV si fa riferimento a sistemi Lineari con parametri Tempo Varianti</ref>) o con caratteristiche particolari come la presenza di zeri nel semipiano di destra o di poli nell'origine o sull'asse immaginario. La semplicità delle tre azioni elementari che lo costituiscono ne rende semplice l'implementazione sia con tecnologie pneumatiche sia con tecnologie elettroniche. Per via della sua larga diffusione non è raro trovarne implementazione anche in [[controllo digitale|elettronica digitale]] dove le potenzialità della [[CPU]] permetterebbero l'implementazione di algoritmi ben più complessi.
La semplicità delle tre azioni elementari che lo costituiscono ne rende semplice l'implementazione sia con tecnologie pneumatiche sia con tecnologie elettroniche.
Purtroppo non è raro che sia implementato anche in [[controllo digitale|elettronica digitale]], dove le potenzialità del [[processore centrale]] permetterebbero l'implementazione di algoritmi ben più complessi.
 
=== Controllo ''sliding mode'' ===